В очередной подборке интересных научных новостей недели:

Двуокись ванадия: чудо при комнатной температуре

Перегрев электроприборов - дело обычно, но двуокись ванадия обещает решить эту проблемуПравообладатель иллюстрацииEYE-WIRE
Image captionПерегрев электроприборов - дело обычно, но двуокись ванадия обещает решить эту проблему
 

Как гласит закон Видемана-Франца, отношение коэффициента теплопроводности к удельной электрической проводимости для металлов пропорционально температуре. Иными словами, хорошие проводники электричества так же хорошо проводят и тепло.

Но есть один металл, который бросает вызов этому закону. Это двуокись ванадия VO2. Впервые это вещество было получено в 2017 году, и еще тогда показалось ученым очень странным: при нагревании до 67 градусов по Цельсию из изолятора оно вдруг превращалось в электропроводник.

Ученым известно несколько материалов, которые проводят электричество лучше, чем тепло, однако это свойство у них проявляется лишь при сверхнизких температурах, что сводит на нет их пользу в повседневной жизни. Но двуокись ванадия - совсем другое дело. Он как раз становится проводником при повышении температуры.

Чтобы понять это странное свойство, ученые решили посмотреть, как движутся электроны внутри кристаллической решетки двуокиси ванадия и сколько при этом выделяется тепла.

К их большому удивлению, теплопроводность, которую можно было отнести на счет электронов, была в 10 раз ниже положенной по закону Видемана-Франца. А причина этого, судя по всему, кроется в том, что электроны в этом веществе движутся синхронно, подобно жидкости - вместо того, чтобы вести себя как индивидуальные частицы, что происходит в других металлах.

У двуокиси ванадия есть и другое уникальное свойство: он сохраняет прозрачность при температуре до 30 градусов по Цельсию, а после 60 градусов начинает отражать инфракрасный свет, оставаясь при этом прозрачным в видимом человеческому глазу диапазоне. Это значит, что его можно использовать как покрытие для стекла, понижающее температуру внутри комнаты летом и препятствующее потере тепла зимой, поскольку на холоде его теплопроводность понижается.

Конечно, прежде чем эти уникальные свойства металла удастся применить в коммерческих целях, понадобятся дополнительные исследования, но ясно одно: у нас под рукой имеется материал, который при комнатной температуре способен творить чудеса.

Тюлень, который помогает людям собирать информацию о климате Земли

Южный морской слонПравообладатель иллюстрацииNASA
 

В американском агентстве НАСА работает по контракту множество специалистов, изучающих нашу землю и космическое пространство. Как правило, у них солидный послужной список и много научных работ. Однако одна младшая научная сотрудница, которая приписана к офису НАСА в Пасадене, штат Калифорния, выпадает из числа работников по всем параметрам.

Вопросы? Вот и у нее наверняка имеются вопросы, только озвучить их она не может, потому что не владеет человеческим языком. Но в агентстве она на хорошем счету, потому что собрала много ценных данных.

Дело в том, что наш агент - это самка южного морского слона. И она лишь один пример того, как самые разные животные помогают ученым собирать важную информацию об окружающем нас мире.

Необходимым оборудованием - датчиком и парой антенн - морского слона оснастила специалист лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене Лия Сигельман. На протяжении трех месяцев тюлень (именно к этому семейству относятся морские слоны) бороздил бурные воды Антарктики, преодолев за это время более 4500 километров и ныряя на глубину до 1 километра - иногда по 80 раз в день.

Агент "Слон", отличный пловец, позволил ученым заглянуть в такие уголки океана и на такие глубины, куда могут добраться только тюлени, а человек может только мечтать.

К сожалению, в отчете о путешествиях морского слона, опубликованном в журнале Nature Geoscience, его имя не упоминается в качестве соавтора, зато подробно описан процесс перемещения масс теплой воды из глубин океана к поверхности в виде водоворотов. Это открытие перечеркивает предыдущие теории о том, что теплая вода с поверхности опускается на дно океана.

"Я очень надеюсь, что результаты этого исследования заставят физиков и биологов шире использовать богатую информацию, собранную тюленями", - написала Сигельман в послесловии к своей работе.

Музыка живого рифа влечет рыб к мертвым кораллам

Коралловый рифПравообладатель иллюстрацииGETTY IMAGES
 

Молодых рыб можно привлечь на умирающие коралловые рифы и спасти их, если играть им "музыку" живых кораллов. К такому выводу пришла группа ученых из университетов Британии и Австралии.

Они установили на Большом барьерном рифе, где многие участки оказались на грани вымирания, подводные громкоговорители. Через них они проигрывали звуки здоровых, полных жизни коралловых рифов. Как выяснилось, участки рифа, где были установлены динамики, привлекали в два раза больше рыб, чем те места, где звук не был слышен.

"Здоровые коралловые рифы - это очень шумные места, - объясняет профессор Стив Симпсон из университета Эксетера. - хруст креветок, шелест плавников, дыхание рыб создают фантастический шумовой фон. Молодые рыбы в поисках пристанища устремляются на эти привлекательные звуки".

"А когда рифы умирают, они становятся призрачно тихими, потому что их обитатели исчезают. Воссоздав атмосферу живого рифа, мы можем вновь привлечь туда жизнь".

"Конечно, признает биолог доктор Марк Микан из Австралийского института морских наук, если привлечь рыб к мертвому коралловому рифу, сразу он не оживет, но рыбы могут начать очистку рифа и тем самым дадут возможность вырасти новым кораллам".

Звуки здорового рифа привлекали на участки, где велась трансляция, не только в два раза больше особей, но и в полтора раза больше видов. Разные группы рыб выполняют различные функции на рифе, поэтому для поддержания жизнеспособной экосистемы важно не только количество рыб, но и их видовое разнообразие.

Как симпатичная сибирская мумия озадачила ученых

Догор отлично сохранился - вплоть до молочных зубовПравообладатель иллюстрацииREUTERS
Image captionДогор отлично сохранился - вплоть до молочных зубов
 

Этот щенок выглядит на удивление мило... для мумии возрастом 18 тысяч лет. Именно столько он пролежал в сибирской вечной мерзлоте.

Щеночек отлично сохранился - вплоть до подушечек на лапках, коготков и нежной шерстки, не говоря уже о молочных зубах, по которым определили его возраст на момент гибели: около двух месяцев. Все в нем выдает маленького волчонка. Или все же это щеночек собаки?

Собаки произошли от волков около 40 тысяч лет назад, в этом у ученых нет сомнений - и древние ДНК это подтверждают. Однако анализы образцов мумии, сделанные учеными из центра палеогенетики при Стокгольмском университете, не смогли с точностью показать, волк это или собака.

Ученые назвали найденного на берегу Индигирки щенка Догор, что на якутском означает "друг", но в английском написании имеет и другой смысл - Dog-or - "собака или что-то иное?"

Возраст самых старых из известных на сегодняшний день останков прирученной собаки - 14700 лет, хотя археологи находили кости животных, напоминающих собак, возрастом и в 35 тысячелетий. При этом принято считать, что собаки генетически обособились от своих предков-волков от 36900 до 41500 лет назад.

Но к кому, в таком случае, относится Догор - к собакам, к волкам, или это переходная форма: еще не совсем собака, но уже и не волк?

"Это и есть самая интересная загадка, - считает исследователь из Северо-Восточного федерального университета в Якутске Сергей Федоров, который занимается исследованием странного щенка. - Мы ждем не дождемся результатов дополнительных анализов".

В последнее время оттаивающая вечная мерзлота в Сибири подкинула исследователям немало нового материала для изучения.

Так, в 2017 году палеонтологи обнаружили в древнем кратере в Якутии великолепно сохранившуюся мумию двухмесячного жеребенка - со шкурой, копытами и всем остальным. Возраст мумии оценили в 30-40 тысяч лет.

А в 2018 году охотник, искавший бивни мамонтов, нашел мумию котенка ледникового периода, видовую принадлежность которого тоже пока не определили - но, предположительно, это может быть детеныш пещерного льва.

https://www.bbc.com/russian/features-50688625

<‐ Назад к списку публикаций <‐ На главную